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扩跳频信号产生器的研制
(2)通用矢量调制器。其包括了波表合成、增益控制、DUC、限幅器、DAC、BPF等。为防止信号在内插滤波器或正交混频中出现溢出、饱和现象,在波表合成和DUC之间增加了增益控制环节。此外为了适应不同速率的基带信号,调制器中的内插滤波器(I1、I2)是编程可控的,输出DAC I/Q信号直接送RF矢量调制电路完成IF调制,同时可以实现AM、FM、单边带、双边带等调制。
(3)通用扩频器。扩频码采用m、M序列、Gold等码,也可由外部输入,方便系统联试。
(4)短波数字中频DIF。传统的VHF短波发射信号合成一般将各种用户信息经变换后通过低速话音接口送入模拟SSB调制器,经过上变频(内部提供多段频率合成器)、滤波、放大发射。根据目前技术状态和频率较低(2~30MHz),采用数字化的开放性结构,运用ADC/DAC、DSP/FP-GA、DDS等技术实现短波数字中频DIF,实现方案如图3所示。VHF频段的调制主要为AM、FM、BPSK、FSK,由DDS AD9852完成。
(5)信号处理与控制。完成数据的输入输出处理,实现系统资源的分配与处理,达到协调控制各单元的目的;实现对RF电路的控制,包括对"宽带多模式合成器"跳频频率合成器控制、功率、图案、开关、及"DIF"模块的相应控制;完成各种数据的预处理,包括基带信号处理、编码、可能的加密、同步、跳频图案的产生、算法计算、参数优化等;完成本身资源的配置、下载、管理、状态检测。
(6)设备控制模块。完成对外实现通信、命令的解释、分析;参数的初步处理与分配;协调控制各单元、模块间的数据交换;用户接口、键盘、显示控制,检测状态并上报;合成两路AF信号,提供给DIF部分和宽带多模式合成模块;完成对VHF、UHF频段的输出功率独立控制。
4 构建测试系统关键技术问题
4.1 DSP/FPGA及实时数字信号处理技术
在系统中,信号的处理采用高速DSP/FPGA来完成。DSP实时处理技术可以完成各种控制流程、模式的转换与各种编码译码/调制解调算法。采用多DSP结构构成的并行处理,使多种实时信号处理与各单元工作同步协调进行。高速ADC/DAC是基带数字信号处理与模拟的信号处理的桥梁。矢量生成信号经ADC/DAC转换的模拟信号经中频处理模块作放大、滤波、频率变换,经射频处理成为各种无线接口信号,满足不同电子系统模拟信号的要求。
模拟系统软件提供测试所需的环境设置,由CPU控制程序、DSP/FPGA程序部分组成,采用开放式、模块化的程序结构,便于用户使用、维护、扩充。其中DSP/FPGA软件功能组成如图4所示。
4.2 开放性、标准化、模块化体系结构设计
系统采用"开放性、标准化、总线化"开放式体系结构,便于构造标准化、模块化的硬件平台及软件平台。实现硬件平台模块化,具有通用性、可扩充性、可维修性;软件具有可移植性、可重用性和可互操作性。数字信号处理/通信仿真、开发与验证集成开发环境是集Matl-ab/Simulink、System Generator For DSP、AccelDSP、C-t0-VHDL以及高性能硬件系统为一体的集成开发环境。
5 结束语
扩跳频信号产生器运用数字通信系统理论、数字信号处理及DSP/FPGA技术,采用开放式体系架构,系统硬件具备通用性、可扩展性,软件系统具备可重配置性、可移置性,可以针对不同的系统进行增减,以满足不同类型、等级和测试系统的需要,设备操作界面友好,使用简单方便。
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